一种农村小型水厂一体化控制柜的制作方法

[0001]
本实用新型涉及农村饮水管网技术领域，具体是一种农村小型水厂一体化控制柜。


背景技术：

[0002]
随着国家对水资源以及对农村饮水问题的重视，并在“十三五”规划再次提出巩固提升农村饮水安全的目标。同时对于农村自来水生产及供水管理单位对各个环节的稳定的运行、安全的保障、提高工作人员的效率有着迫切的需求。
[0003]
但是一套完整的水厂或泵站自动化信息化系统需要包含多个子系统，目前市面上均采用分系统设计及实施，甚至多家单位实施，导致各系统都有自己的柜体或者箱体，尺寸大小各异，颜色各异，安装方式各异，各系统之间关联性差，占据空间大，施工杂乱，系统稳定性差，无防盗安全保障措施。


技术实现要素：

[0004]
本实用新型的目的在于提供一种农村小型水厂一体化控制柜，以解决上述背景技术中提出的问题。
[0005]
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
[0006]
一种农村小型水厂一体化控制柜，包括柜体，所述柜体中设有供电区、网络系统区和控制区，供电区、网络系统区和控制区内用于安装对应的供电系统、网络系统和控制系统，还包括设置在所述柜体内的摄像设备，所述摄像设备用于监控供电区、网络系统区和控制区的运行状态。
[0007]
作为本实用新型进一步的方案：所述摄像设备包括电性连接的摄像头、摄像头供电装置和硬盘摄录机，所述摄像头、摄像头供电装置和硬盘摄录机均由控制系统控制。
[0008]
作为本实用新型再进一步的方案：所述网络系统包括形成局域网络的监控服务器、网络交换机和路由器，所述网络系统用于实现控制系统与调度中心的通信。
[0009]
作为本实用新型再进一步的方案：所述供电系统包括与柜内供电电源连接的ups主机和若干个蓄电池，其中，若干个所述蓄电池为所述ups主机的后备电源。
[0010]
作为本实用新型再进一步的方案：所述控制系统包控制器、控制系统电源和控制输出装置，所述控制器为可编辑控制器，所述控制系统电源与柜内供电电源连接，用于为所述控制系统供电，所述控制输出装置用于输出关于外接设备的参数信息。
[0011]
作为本实用新型再进一步的方案：所述控制系统还包括多个外接端子，多个所述外接端子形成外接端子区，用于与外接设备连接。
[0012]
作为本实用新型再进一步的方案：所述柜体上还设有触摸屏和指示灯，所述触摸屏和指示灯与所述控制输出装置连接。
[0013]
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：集成供电系统、网络系统、控制系统、摄像设备等，极大提高自动化水平，保障各系统的稳定运行，精准控制，保障厂水质量，同时
保障农村人口能喝上稳定、安全的自来水。
附图说明
[0014]
图1为一种农村小型水厂一体化控制柜的内部示意图。
[0015]
图2为一种农村小型水厂一体化控制柜的结构示意图。
[0016]
图3为一种农村小型水厂一体化控制柜的应用示意图。
[0017]
图中：1-监控服务器、2-硬盘摄录机、3-网络交换机、4-路由器、5-摄像头供电装置、6-供电电源、7-控制系统电源、8-控制器、9-控制输出装置、10-外接端子、11-ups主机、12-蓄电池、13-触摸屏、14-指示灯。
具体实施方式
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这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实施例公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
[0019]
请参阅图1～2，本实用新型实施例中，一种农村小型水厂一体化控制柜，包括柜体，所述柜体中设有供电区、网络系统区和控制区，供电区、网络系统区和控制区内用于安装对应的供电系统、网络系统和控制系统，还包括设置在所述柜体内的摄像设备，所述摄像设备用于监控供电区、网络系统区和控制区的运行状态。
[0020]
本实施例的一种情况中，柜体采用2mm冷轧钢板及支撑梁焊接而成，柜体总体尺寸为长宽厚2200*800*800，颜色为国标ral7035。柜体正面为双开门，左门宽200，右门宽600，右面门安装柜内温湿度控制器及散热风扇，左门安装散热风扇，后面为整块面板，通过螺丝固定，可拆卸，柜体底部预留万向轮安装孔，方便搬运、安装。
[0021]
请参阅图1～2，作为本实用新型一个优选的实施例，所述摄像设备包括电性连接的摄像头、摄像头供电装置5和硬盘摄录机2，所述摄像头、摄像头供电装置5和硬盘摄录机2均由控制系统控制。
[0022]
本实施例的一种情况中，摄像头安装在柜体外部，摄像头为ai智能摄像机，采用自动识别技术，自动识别并跟踪进入监控范围内的人员，并将视频信号实时存储于硬盘录像机2中，摄像头供电装置5用于为摄像头和硬盘摄录机2供电，当然，摄像头供电装置5与供电系统连接。
[0023]
请参阅图1～2，作为本实用新型另一个优选的实施例，所述网络系统包括形成局域网络的监控服务器1、网络交换机3和路由器4，所述网络系统用于实现控制系统与调度中心的通信。
[0024]
在实际应用时，控制柜内各个设备的运行参数和控制指令均可以通过局域网进行上传或者下发，例如硬盘摄录机2内存储的图像信息可以上传至调度中心内进行存储或者备份。
[0025]
请参阅图1～2，作为本实用新型另一个优选的实施例，所述供电系统包括与柜内供电电源6连接的ups主机11和若干个蓄电池12，其中，若干个所述蓄电池12为所述ups主机11的后备电源。
[0026]
本实施例中，当市电正常时，ups主机11为在线工作模式，同时为蓄电池12充电，并具有稳压器的功能，市电输入电压在-45%～+25%变化时保障输出到控制系统、网络系统等的电源始终在220v
±
1%；当市电停电后，自动切换为蓄电池12供电，持续为系统供电2-6小时。
[0027]
请参阅图1～2，作为本实用新型另一个优选的实施例，所述控制系统包控制器8、控制系统电源7和控制输出装置10，所述控制器8为可编辑控制器，所述控制系统电源7与柜内供电电源6连接，用于为所述控制系统供电，所述控制输出装置10用于输出关于外接设备的参数信息。
[0028]
本实施例中，控制器8为可编辑控制器，可以采集管网内液位、压力、流量、水质及点表电气参数等，控制器8配置有若干路rs458串口，可以与变频器、电表通讯，获取送水设备的电气参数，同时配置有若干rs232串口，与ups主机11通讯，读取ups主机11工作状态、运行参数及故障信息等。
[0029]
请参阅图1～2，作为本实用新型另一个优选的实施例，所述控制系统还包括多个外接端子10，多个所述外接端子10形成外接端子区，用于与外接设备连接。
[0030]
本实施例中，外接端子区处于控制区下方，外接端子10可以与键鼠等外设连接。
[0031]
请参阅图1～2，作为本实用新型另一个优选的实施例，所述柜体上还设有触摸屏13和指示灯14，所述触摸屏13和指示灯14与所述控制输出装置10连接。
[0032]
本实施例中，触摸屏13和指示灯14与设置在柜体的左门上，可以用来显示设备的运行信息或者输入指令等，本实施例对此不进行具体的限定。
[0033]
本实施例中，柜体上还设置有安全系统，采用门禁系统识别记录人员信息，不是本系统录入的人员不可打开柜体；同时柜体处还可以安装人体感应设备，判断是否有人员靠近关键设备或区域，并与摄像设备联动抓拍记录；对于处在站房低洼处的柜体增加水浸传感器，若房间管路破损漏水或排水沟堵塞，导致房间内积水，传感器的电极遇水接通输出信号至控制，立即发出报警，并通知工作人员。
[0034]
请参阅图3，其应用在农村饮水管网系统时，可具有以下功能：
[0035]
（1）信息采集
[0036]
实时采集所有设备的状态，包括取水泵运行状态、制水工艺管道阀门状态、制水过程状态、加药设备状态、消毒设备状态、送水泵运行状态、水质设备运行状态；
[0037]
电气信息采集，包括送水泵的运行电流、有功功率、运行频率；
[0038]
过程信息采集，包括取水泵、送水泵、反冲泵的运行次数、本次运行时间、累计运行时间、本次启动时刻、上次停机时刻、制水工艺过程运行时间；
[0039]
制水工艺信息采集，包括取水压力、送水压力、送水流量、清水池液位、出厂水水质；
[0040]
配电系统状态采集：采集站内高压配电系统进线柜、站变柜、低压进线柜的分合闸状态，同时采集lcu柜内ups电源系统的数据；
[0041]
（2）控制功能
[0042]
单控功能：所有的受控设备均可通过触摸屏或上位机进行远程单控操作，可实现开、停、关的操作；
[0043]
自动控制：水厂的工艺工程需实现全自动控制，包括自动取水、自动制水、自动反
冲、自动排泥。反冲洗可通过出厂水浊度、设定时间或手动强制触发，自动排泥通过设定时间定时触发；
[0044]
联动控制：整个水厂的各个工艺工程需联动控制；如：反冲时停止制水、停止加药、停止消毒，反冲结束后重新启动制水、加药、消毒；加药泵为变频时，制水过程中根据浊度自动调整加药泵频率；制水时出厂浊度上升至反冲设定值后自动启动反冲；启动制水工艺后，同步启动加药、消毒，并启动水质监测系统；制水工程中若清水池液位已达到高水位，自动停止制水工艺工程；清水池液位低于开始制水设定值后，自动进入制水过程；送水泵为变频时，根据送水管压力，自动恒压供水；当监测到下一级蓄水池液位过高时，自动停止送水泵；液位低于补水液位后，自动启动送泵。
[0045]
（3）安全运行功能
[0046]
环境监测
[0047]
温湿度检测：在制水车间、监控室分别安装温湿度传感器，实时显示环境温度及湿度；
[0048]
火灾监测预警：在高压室、低压室、监控室分别安装烟感探测器，当监测到火情时，监控系统及调度平台立即报警，并自动调取相应房间视频；
[0049]
安全监测
[0050]
防盗监测，由于所有水厂均为人饮工程监控系统中控站点，均有人值班，故可采用视频、门禁、人体传感器及自动化控制系统实现联动；
[0051]
日常运行过程中，院内摄像头在全厂范围内定时巡检；
[0052]
在制水车间外进门口安装人体感应器，当有人靠近时，院内的摄像头自动跟踪人员移动，实时记录人员动态；
[0053]
在制水车间内门口安装人体感应器，当有人进入制水车间时，室内的摄像头自动跟踪人员移动，实时记录人员动态，并抓拍头像；
[0054]
当有人非法进入制水车间时，车间摄像机除自动跟踪外还将发出预警信息；
[0055]
水淹安全保障：在室内排水沟上边沿安装水淹传感器装置，当排水沟液位上升即将超过排水沟高度时，通过现地监控设备将报警信号上传至监控系统及调度平台。
[0056]
（4）报警功能
[0057]
设备类报警：取水泵故障、送水泵故障、反冲泵故障、水质采水泵故障、工艺管道阀门开/关阀超时；
[0058]
出厂水质超标：ph超标、溶解氧不达标、电导率超标、余氯不达标、浊度超标；
[0059]
装置类报警：plc停止运行、plc故障、流量计故障、流量计通讯中断、压力传感器故障；
[0060]
过程类报警：进厂水管压力过高、出厂水管压力过高、清水池液位过高、清水池液位过低；
[0061]
环境类报警：环境温度过低、环境湿度过高、制水车间水淹、配电室火灾报警、控制室火灾报警、有人闯入；
[0062]
（5）权限管理功能
[0063]
触摸屏具备工程师、管理员、操作员、监视员组权限级别；
[0064]
工程师组，仅工程师人员可进入，具备最高权限，可对系统配置进行修改；
[0065]
管理员组可修改各种控制参数及所有控制操作；同时，具备权限管理功能，可修改、增加、删除用户；
[0066]
操作员组仅可操作控制按钮，不可修改关键参数；
[0067]
监视员：在登录界面可不登录用户以监视员权限进入，不能进行任何命令操作和参数设置，只能切换画面、看数据；
[0068]
（6）工艺图动态展示功能
[0069]
可在工艺图画面监控水厂的所有设备运行状态、故障状态、过程状态等，关键参数显示，如压力、流量、水质等；
[0070]
（7）控制功能
[0071]
触摸屏具备单控功能和自动运行控制功能，通过单控/自动切换。切换至单控时，可单独控制各个泵及阀门的开关停动作；当切换至自动运行时，即可一键启动运行，根据设定的参数自动制水、自动反冲、自动排泥。单控与自动不可同时操作。
[0072]
参数显示功能，可显示所有设备的状态、电气参数、过程参数、环境量参数等，检修记录及巡检记录。
[0073]
参数设置功能，对控制过程参数进行修改，如制水工艺启动液位、停止液位、供水压力、反冲间隔时间、排泥间隔时间、浊度上限值，及相关报警参数设定。
[0074]
调试功能，通过工程师权限进入系统，可对io通道、传感器参数及各种限值进行配置、修改或测试。
[0075]
报警记录功能，具备实时报警显示功能，显示当前产生的报警信息，同时具备历史报警记录查询功能，可查看历史故障报警的产生及消失的记录。
[0076]
趋势分析功能，可显示五参数水质实时曲线、出厂水压力实时曲线、出厂瞬时流量实时曲线、清水池液位实时曲线。
[0077]
本实用新型上述实施例提供了一种农村小型水厂一体化控制柜，集成供电系统、网络系统、控制系统、摄像设备等，极大提高自动化水平，保障各系统的稳定运行，精准控制，保障厂水质量，同时保障农村人口能喝上稳定、安全的自来水。
[0078]
本领域技术人员在考虑说明书及实施例处的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。
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应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。